đặt vấn đề dẫn đến lý do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung nghiên cứu, các giới hạn thông số và bố cục đồ án. Chương 2: Cơ sở lý thuyết - Tìm hiểu về quy trình tiêm thuốc, bơm tiêm điện và các phương pháp điều khiển từ tài liệu và thực tế để xây dựng lý thuyết làm tiền đề thực hiện đồ án. - Tìm hiểu về phần mềm thiết kế ứng dụng điện thoại chạy trên hệ điều hành Android kết nối với vi điều khiển. Chương 3: Thiết kế và tính toán Trình bày thiết kế và tính toán sơ đồ khối, sơ đồ nguyên lý toàn mạch, lựa chọn linh kiện sử dụng và thiết kế ứng dụng điều khiển.
Chương 4: Thi công hệ thống Trình bày về kết quả thi công phần cứng và phần mềm của hệ thống, lưu đồ giải thuật cho từng chức năng và các bước thiết kế mô hình. Chương 5: Kết quả, nhận xét và đánh giá Trình bày về kết quả, so sánh kết quả với mục tiêu đề ra và đánh giá sản phẩm đã hoàn thiện. Chương 6: Kết luận và hướng phát triển Những kinh nghiệm và bài học rút ra sau quá trình hoàn thành đồ án và đưa ra các hướng phát triển để đề tài về sau được hoàn thiện hơn. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 3 CHƯƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Trong chương này nhóm sẽ giới thiệu tổng quan về các cơ sở lý thuyết liên quan tới đề tài: tổng quan về tiêm thuốc, bơm tiêm điện, các phương pháp điều khiển bơm tiêm điện và giao thức HTTP.1 TỔNG QUAN VỀ TIÊM THUỐC Trong y học, thuốc được sử dụng qua nhiều đường khác nhau như đường uống, đường tiêm, truyền, bôi ngoài da,. trong đó phổ biến nhất vẫn là đường uống và đường tiêm. Việc uống thuốc hầu như tất cả bệnh nhân đều có thể tự thực hiện được, còn tiêm thuốc hầu hết phải do các nhân viên y tế thực hiện [7].
Hai phương pháp chính được sử dụng phổ biến là tiêm thủ công và tiêm bằng bơm tiêm điện. Tiêm thủ công là phương pháp đơn giản, dễ sử dụng, chỉ cần dùng tay trực tiếp để đẩy piston và điều khiển lực tiêm. Người thực hiện có thể cảm nhận trực tiếp lực và tốc độ tiêm, từ đó điều chỉnh phù hợp với tình trạng của người bệnh. Tuy nhiên, phương pháp này có thể xảy ra sai sót do người thực hiện, ví dụ như tiêm quá nhanh, quá chậm hoặc liều lượng không chính xác.
Việc tiêm không đúng cách có thể dẫn đến các biến chứng như đau, sưng, tụ máu hoặc các tác dụng phụ khác. Ngược lại, tiêm bằng bơm tiêm điện mang lại sự chính xác cao hơn, cho phép kiểm soát chính xác tốc độ và lượng thuốc tiêm, giảm thiểu các sai sót do con người gây ra. Bơm tiêm điện có thể lập trình sẵn tốc độ tiêm và liều lượng, đảm bảo việc tiêm diễn ra một cách đều đặn và an toàn. Ngoài ra, các thiết bị này thường có tích hợp các tính năng giám sát và báo động, giúp nhân viên y tế theo dõi quá trình tiêm một cách chặt chẽ, đồng thời tiết kiệm thời gian chăm sóc bệnh nhân cho đội ngũ y tế.2 BƠM TIÊM ĐIỆN VÀ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU ĐIỂN BƠM TIÊM ĐIỆN 2.1 Giới thiệu về bơm tiêm điện Nhìn chung có hai loại máy bơm tiêm điện: Máy bơm tiêm điện y tế và máy bơm tiêm điện sử dụng trong nghiên cứu.
Máy bơm tiêm điện y tế được dùng để cung cấp lượng chất lỏng được kiểm soát như chất dinh dưỡng, thuốc, hóa trị và máu cho bệnh nhân. Còn bơm tiêm điện sử dụng trong nghiên cứu được sử dụng trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu cho các ứng dụng có thể phân phối những phần rất nhỏ chất lỏng hoặc thuốc dạng lỏng [8]. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 4 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Bơm tiêm điện đang trở thành giải pháp được ưa chuộng tại các cơ sở y tế.
Những thiết bị này không chỉ đơn giản hóa quy trình truyền dịch tĩnh mạch mà còn mang lại nhiều ưu điểm vượt trội như khả năng lập trình sẵn tốc độ và lượng dịch truyền, giúp giảm thiểu rủi ro do sai sót, tăng độ chính xác và an toàn. Các tính năng tiên tiến như hiển thị thông số theo dõi, cảnh báo sự cố cũng làm giảm tải công việc cho nhân viên, đồng thời nâng cao chất lượng chăm sóc bệnh nhân. Các hãng sản xuất uy tín cung cấp nhiều mẫu mã bơm tiêm điện đáp ứng nhu cầu đa dạng, giúp tối ưu hóa hiệu quả, an toàn và chất lượng chăm sóc bệnh nhân. Một số mẫu phổ biến như: Terumo, Braun, Baxter, Fresenius, Codan… Hình 2.1 bên dưới là cấu tạo cơ bản của máy bơm tiêm điện trên thị trường.
1: Cấu tạo của bơm tiêm điện TERUMO TE-SS700 2.2 Một số phương pháp điều khiển bơm tiêm điện a. Điều khiển bơm tiêm điện bằng phím bấm Bơm tiêm điện điều khiển bằng phương pháp sử dụng phím bấm được sử dụng rất phổ biến. Thiết kế máy đơn giản với các nút bấm giúp người dùng dễ học cách sử dụng và thực hiện các thao tác cài đặt nhanh chóng. Người dùng sử dụng các phím bấm để điều khiển máy, màn hình hiển thị các số liệu rõ ràng, thuận tiện cho việc theo dõi quá trình tiêm thuốc.
Bơm tiêm điện điều khiển bằng phím bấm được thiết kế có độ bền cao, giảm nguy cơ lỗi kỹ thuật khi sử dụng. Ví dụ: TERUMO TE-SS700, Perfusor Compact,. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 5 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.
2: Bơm tiêm điện Perfusor Compact b. Điều khiển bơm tiêm điện từ xa Bơm tiêm điện điều khiển từ xa cho phép nhân viên y tế điều khiển máy bằng công nghệ không dây. Điều này hạn chế tiếp xúc trực tiếp, hữu ích trong những trường hợp đặc biệt như trong đại dịch COVID-19. Với một chiếc điều khiển, bác sĩ có thể điều chỉnh tốc độ, thời gian, lượng thuốc từ xa, tiết kiệm được thời gian của của bác sĩ.
Tuy nhiên, việc điều khiển từ xa sẽ phụ thuộc vào khả năng kết nối mạng và có thể gặp rủi ro về bảo mật thông tin. Ví dụ: Bơm tiêm điện tự động SUN 500, … Hình 2. 3: Bơm tiêm điện tự động SUN 500 c. Điều khiển bơm tiêm điện bằng màn hình cảm ứng Bơm tiêm điện điều khiển bằng màn hình cảm ứng giúp tăng tính tiện dụng, linh hoạt trong việc điều khiển và giám sát quá trình tiêm.
Thiết kế màn hình cảm ứng màu, dễ thao tác và cấu hình thiết bị. Màn hình cảm ứng thường có giao diện đồ họa rõ ràng, hiển thị các thông số quan trọng và các cảnh báo khi tiêm. Tuy nhiên, màn hình cảm ứng có thể dễ bị hỏng, trầy xước hơn so với bơm tiêm điện sử dụng phím bấm, gây khó khăn trong quá trinh sử dụng. Màn hình có thể không phản ứng chính xác khi người dùng đeo găng tay hoặc màn hình bị bẩn.
Ví dụ: Bơm tiêm điện PG 907s, … BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 6 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2. 4: Bơm tiêm điện PG 907s 2.3 Giao thức HTTP 2.1 Khái niệm HTTP là từ viết tắt của Hyper Text Transfer Protocol nghĩa là giao thức truyền tải siêu văn bản. Nó là nền tảng của bất kỳ sự trao đổi dữ liệu nào trên Web và cũng là giao thức giữa client và server.
Giao thức HTTP còn là 1 giao thức Yêu cầu – Phản hồi dựa trên cấu trúc Client – Server. Client và Server giao tiếp với nhau bằng cách trao đổi các message độc lập. Các message được gửi bởi client được gọi là các yêu cầu và message được gửi bởi server như 1 sự trả lời, được gọi là phản hồi.2 HTTP Request HTTP Request là tập hợp thông tin được gửi từ các máy khách (client) đến máy chủ (server). Nó là những yêu cầu cần máy chủ tìm kiếm hoặc xử lý và phản hồi kết quả lại client.
Các yêu cầu HTTP được gửi đến có thể là các file dưới dạng XML hoặc JSON. Đó là những định dạng mà cả hai phía client – server đều có thể hiểu được. Cấu trúc của HTTP Request: gồm 3 phần chính: o Request Line: Là dòng xuất hiện đầu tiên trong các yêu cầu HTTP. Thành phần này có 3 yếu tố: Phương thức HTTP được sử dụng; URI – Thành phần giúp máy chủ xác định các tài nguyên mà máy khách yêu cầu; Phiên bản của giao thức internet HTTP.
o HTTP Request header: Là thành phần giúp các yêu cầu từ client có thể chuyển đến server. Trong đó, mỗi yêu cầu chứa đựng các thông số (Header Parameters) như User-Agent, Connection, Cache-Control, Accept-Language. o Request Body: có chức năng giúp các client gửi yêu cầu bổ sung tới máy chủ server. Có thể sử dụng tạo mới, cập nhật dữ liệu mà header Parameters không truyền đi được.
Nó sử dụng 3 phương thức chính là Post, Patch và Put. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 7 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Các phương thức chính trong HTTP Request method: o Phương thức GET: Là phương thức được máy khách sử dụng để gửi dữ liệu tới máy chủ thông qua URL. Phương thức này gửi trên thanh địa chỉ của Browser.
Máy chủ sẽ nhận yêu cầu từ đường dẫn này và trả kết quả ngược trở lại máy khách client. o Phương thức POST: Được sử dụng để gửi dữ liệu đến server. Người dùng có thể thêm dữ liệu mới hoặc cập nhật dữ liệu vào database. o Phương thức PUT: Cập nhật các dữ liệu đã có trong database.
Người dùng bắt buộc phải cập nhật dữ liệu mới thay thế dữ liệu cũ của đối tượng. o Phương thức HEAD: Được sử dụng để kiểm tra hoạt động của API có ổn định hay không. Head cũng được dùng phổ biến để kiểm tra trước khi chúng ta tải file. Việc kiểm tra API giúp tránh down nhiều lần.
o Phương thức DELETE: Dùng để xóa các dữ liệu tìm kiếm từ server về tài nguyên thông qua URL. o Phương thức PATCH: Có chức năng giống Post và Put nhưng chỉ cập nhật một phần dữ liệu của đối tượng. o Phương thức OPTIONS: Được sử dụng để tìm kiếm các phương thức HTTP. Client có thể xác định được một URL để hướng toàn bộ Server.
o Phương thức CONNECT: Là phương thức được các client sử dụng để thiết lập một kết nối mạng. Nó thường được liên kết từ máy chủ thông qua giao thức HTTP. o Phương thức TRACE: Được sử dụng để ánh xạ nội dung trong một yêu cầu của HTTP tới chính người gửi yêu cầu, hướng tới mục đích debug tại thời điểm của sự phát triển. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 8 CHƯƠNG 3.
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ Chương 3.